[发明专利]一种高强度高精度小锥角零件制造方法

说明书

本发明公开了一种高强度高精度小锥角零件制造方法，属于精确塑性加工技术领域，包括以下步骤：1）采用机械加工方法获得坯料，2）采用冷旋压工艺方法完成高强高精小锥角零件成形，3）依据图纸要求，完成后续机械加工，即得产品；本发明制得的产品强度高、成形精度好，产品一致性好，成形后零件的组织和机械性能得到改善产品质量大大提高；本发明坯料制备方法简易，采用冷旋压工艺一次成形获得小锥角零件，操作简单，生产工序大为简化，旋压加工节拍快，生产效率高；使用冷加工方式获得小锥角零件，克服了传统锻环机加材料利用率不高、卷焊过程气体对人体的伤害风险等缺点，同时也节约了大量能源。

技术领域

本发明涉及精确塑性加工技术领域，尤其涉及一种高强度高精度小锥角零件制造方法。

背景技术

小锥角零件是机械制造中的一种常见零件，随着科学技术的发展其应用日益广泛，涉及航空、航天、压力容器等诸多应用领域。

目前，小锥角零件的加工制造大多是卷焊或锻环机加的工艺方法完成，其主要工艺不足如下：(a)产品强度低：产品强度与母材相近，整体强度相对较低，尤其是焊缝处强度削弱较为严重，往往不足母材的90％；(b)尺寸精度低：对于长锥类零件，锻环机加产品的壁厚公差较大，往往超过0.2mm；卷焊产品的壁厚将引入板材壁厚偏差，此外，由于焊缝处存在焊接应力和焊接变形，产品圆度等较差，一致性也不好；(c)工序较多，生产效率较低；(d)产品使用风险隐患高：对于卷焊零件，焊缝检测较为繁琐，往往成为后续测试及使用的潜在风险隐患。

对于锥形零件，目前主要是采用板坯剪切旋压的工艺方法获得，但对于锥角不足15°的小锥角零件，由于传统板坯剪切旋压过程中的起皮、破裂等风险极高，存在技术瓶颈。因此，本发明将解决采用旋压工艺获得高强高精小锥角零件的核心技术问题。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种高强度高精度小锥角零件制造方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种高强度高精度小锥角零件制造方法，包括以下步骤：

1)采用机械加工方法获得坯料；

2)采用冷旋压工艺方法完成高强高精小锥角零件成形；

3)依据图纸要求，完成后续机械加工，即得产品。

上述步骤1)中，坯料热处理状态是厂家可以直接供货状态，如O态、退火态等，无需再行热处理，节约了大量生产成本和周期；

上述步骤2)中，加工获得的零件强度高、精度好，一般强度可以达到母材的150％～200％，精度以直径零件为例，壁厚公差可以控制在0.1mm以内，圆度公差可以控制在0.4mm以内等等；此外，采用冷旋压工艺方法一次成形，整个过程无需加热等，所需模具仅一套，生产效率高，制造成本低；

上述步骤3)中，机械加工主要是针对锥形零件端头余料等，加工难度极低，效率极高

作为优选的技术方案：步骤1)中，所述坯料的壁厚为产品壁厚的2～3倍，坯料长度为产品的1/3～1/2；进一步降低了机械加工的难度、成本及周期。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)产品质量好：产品强度高、成形精度好，产品一致性好，成形后零件的组织和机械性能得到改善，抗拉强度从315MPa提升至415MPa以上，与传统工艺相比，产品质量大大提高；

2)生产效率高：本发明坯料制备方法简易，采用冷旋压工艺一次成形获得小锥角零件，操作简单，生产工序大为简化，旋压加工节拍快，生产效率高了50％以上；

3)绿色环保：本发明使用冷加工方式获得小锥角零件，相比传统锻环机加材料利用率提高了约40％、克服了卷焊过程气体对人体的伤害风险等缺点，同时也节约了大量能源。

附图说明